• Structural Engineering and Mechanics
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• 제53권1호
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• pp.131-146
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• 2015

In the present paper a three-dimensional non-linear truss element and a short computer program for the modeling and predicting approximate lateral deflections in thin glass plates by the method of incremental loading are proposed. Due to the out-of-plane large deflections of thin glass plates compared to the plate thickness within each loading increment, the equilibrium and stiffness conditions are written with respect to the deformed structure. An application is presented on a thin fully tempered monolithic rectangular glass plate, laterally supported around its perimeter subjected to uniform wind pressure. The results of the analysis are compared with published experimental results and found to have satisfactory approximation. It is also observed that the large deflections of a glass plate lead to a part substitution of the bending plate behavior by a tensioned membrane behavior which is favorable.

• Steel and Composite Structures
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• 제46권1호
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• pp.143-152
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• 2023

In this paper, static and dynamic bending of nanocomposite micro beam armed with CNTs considering agglomeration effect is studied. The structural damping is considered by Kelvin-Voigt model. The agglomeration effects are assumed using Mori-Tanaka model. The micro beam is modeled by third order shear deformation theory (TSDT). The motion equations are derived by principle of Hamilton's and energy method assuming size effects on the basis of Eringen theory. Using differential quadrature method (DQM) and Newmark method, the static and dynamic deflections of the structure are obtained. The effects of agglomeration and CNTs volume percent, damping of structure, nonlocal parameter, length and thickness of micro-beam are presented on the static and dynamic deflections of the nanocomposite structure. Results show that with increasing CNTs volume percent, the static and dynamic deflections are decreased. In addition, enhancing the nonlocal parameter yields to higher static and dynamic deflections.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권1호
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• pp.44-54
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• 2012

보에 의해 지지되지 않는 RC 플랫 플레이트는 강도 조건이 아닌 사용성의 지배를 받을 수 있다. 특히, 양생 초기의 슬래브에 발생하는 과하중과 인장 균열은 시공 중 플랫 플레이트에 심각한 처짐을 발생시키며, 시공 순서와 슬래브 처짐의 영향은 플랫 플레이트에서 중요한 요소이다. 이 연구에서는 시공단계, 콘크리트의 균열 및 장기처짐 효과를 고려하여 슬래브의 처짐을 산정한다. 제안된 방법을 사용하여 플랫 플레이트의 처짐에 대한 변수연구가 실시되었다. 슬래브의 시공주기, 동바리 지지층수, 인장 및 압축철근, 콘크리트 강도, 시공 활하중, 슬래브 두께를 변수로 하여, 시공 중 즉시처짐과 시공 완료 후 장기처짐에 대하여 조사하였다. 산정 결과는 건축구조설계기준에서 제시된 사용성 제한값과 비교하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권3D호
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• pp.435-444
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• 2006

본 논문은 AREA법을 사용하는 줄눈 콘크리트포장의 평가에 3차원 유한요소모델을 사용하는 경우 나타나는 특성을 조사하는데 목적이 있다. 이를 위해 실제 콘크리트포장을 거동을 반영할 수 있는 3차원 유한요소모델을 구축하였고 2차원 모델과 비교한 후 민감도 분석을 수행하였다. ILLISLAB을 사용한 2차원 모델과 비교하였고 하중형태의 영향 보다 하중재하 지점의 자체수축과 기층모델에 따른 영향을 더 많이 받는 것으로 나타났다. 3차원 모델에서 비선형 온도구배를 선형 온도구배로 변화시키는 경우 발생하는 영향을 조사하였고 큰 차이를 보이지는 않았으나 지반 탄성계수가 작아질수록 더 많은 차이를 보였다. 동적하중에 의한 처짐을 구하였고 정적하중에 의한 처짐과 비교한 결과 낮은 지반 탄성계수에서는 동적하중에 의한 처짐이 작게 나타났으나 높은 지반 탄성계수에서는 동적하중에 의한 처짐이 크게 나타났다. 동적하중에 의한 처짐 이력을 구하고 AREA법을 이용하여 동적지지력과 탄성계수를 역산하였으며 이를 정적 처짐에 의한 결과와 비교하였다. 그 결과 동적지지력의 경우 정적 해석에 의한 값보다 동적해석에 의한 값이 낮게 나타났고 탄성계수의 경우 반대의 경향을 나타내어 현장에서 AREA법을 사용하는 경우 나타나는 평가결과의 특성을 설명하는 것으로 판단되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권6호
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• pp.797-804
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• 2009

테두리 보에 의한 휨강성이 확보되지 않은 철근콘크리트 플랫 플레이트의 구조설계는 강도 조건 뿐만 아니라 사용성에 의하여 지배받을 수 있다. 특히, 조기 재령 슬래브의 과하중 작용 및 균열 발생은 시공 중인 플랫 플레이트의 처짐을 크게 증가시키므로, 시공 순서 및 슬래브 처짐에 대한 영향은 플랫 플레이트 시스템 설계의 주요한 요소가 될 수 있다. 이 연구에서는 시공 순서 및 콘크리트 균열 효과를 고려한 슬래브 처짐 산정 과정을 제안한다. 시공단계 및 시공하중이 간편법에 의하여 정의되고, 각 시공단계별로 슬래브 모멘트 및 탄성 처짐, 유효단면2차모멘트가 계산된다. 주열대와 중간대에서의 탄성 처짐은 유효단면2차모멘트 효과에 의해 비탄성 처짐으로 증폭되며, 슬래브 중앙부 처짐은 교차보법에 의하여 산정된다. 제안된 방법은 기존 실험 결과 및 비선형 해석 결과와의 비교를 통하여 검증된다. 또한, 제안법의 적용을 통하여, 시공 중인 플랫 플레이트의 처짐에 대한 시공주기 및 동바리 지지 층 수의 영향이 분석된다.

• Computers and Concrete
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• 제19권3호
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• pp.293-303
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• 2017

Maximum deflection in a beam is a serviceability design criterion and occurs generally at or close to the mid-span. This paper presents a methodology using neural networks for rapid prediction of mid-span deflections in reinforced concrete beams subjected to service load. The closed form expressions are further obtained from the trained neural networks. The closed form expressions take into account cracking in concrete at in-span and at near the interior supports and tension stiffening effect. The expressions predict the inelastic deflections (incorporating the concrete cracking) from the elastic moments and the elastic deflections (neglecting the concrete cracking). Five separate neural networks are trained since these have been postulated to represent all beams having any number of spans. The training, validating, and testing data sets for the neural networks are generated using an analytical-numerical procedure of analysis. The proposed expressions have been verified by comparison with the experimental results reported elsewhere and also by comparison with the finite element method (FEM). The proposed expressions, at minimal input data and minimal computation effort, yield results that are close to FEM results. The expressions can be used in every day design since the errors are found to be small.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제69권1호
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• pp.1-10
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• 2019

In the construction of flat plate slabs, which are widely used for tall buildings but have relatively low flexural stiffness, serviceability problems such as excessive deflections and cracks are of great concern. To prevent excessive deflections at service load levels, current design codes require the minimum slab thickness, but the requirement could be unconservative because it is independent on loading and elastic modulus of concrete, both of which have significant effects on slab deflections. In the present study, to investigate the effects of the construction load of shored slabs, reduced flexural stiffness and moment distribution of early-age slabs, and creep and shrinkage of concrete on immediate and time-dependent deflections, numerical analysis was performed using the previously developed numerical models. A parametric study was performed for various design and construction conditions of practical ranges, and a new minimum permissible thickness of flat plate slabs was proposed satisfying the serviceability requirement for deflection. The proposed minimum slab thickness was compared with current design code provisions and numerical analysis results, and it agreed well with the numerical analysis results.

• Geomechanics and Engineering
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• 제34권6호
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• pp.611-621
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• 2023

This paper presents the results of a numerical investigation of the effect of geotextile reinforcement on underlying buried pipe behavior using PLAXIS 3D. In this study, variable parameters such as the in-plane stiffness of the geotextile, the pipe stiffness, the soil stiffness, the footing width, the geotextile width, and the location of the geotextile reinforcement layer are investigated. Deflections and bending moments acting on the pipe are evaluated for different combinations of variables and are presented graphically. It is observed that with an increase in the in-plane stiffness of the geotextile reinforcement, there is a tendency for a decrease in both deflections in the pipe and bending moments acting on the pipe. Conversely, with an increase in the pipe stiffness, geotextile reinforcement efficiency decreases. In the investigated region of soil stiffness, for the given pipe and geotextile stiffness, an optimum efficiency of geotextile is observed in medium dense soils. Further, it is shown that relative lengths of geotextile and footing has an important role on geotextile efficiency. Lastly, it is also demonstrated that relative location of geotextile layer with respect to the buried pipe plays an important role on the geotextile efficiency in reducing the bending moments acting on the pipe and deflections in the pipe. In general, geotextiles are more efficient in reducing the bending moments as opposed to reducing deflections of the pipe. Numerical validation is done with an experimental study from the literature to observe the applicability of the numerical model used.

• 한국도로학회논문집
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• 제18권6호
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• pp.35-40
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• 2016

OBJECTIVES : The objective of this study is to analyze the nonlinear behavior of block pavements using multi-load level falling weight deflectometer (FWD) deflections. METHODS : Recently, block pavements are employed not only in sidewalks, but also in roadways. For the application of block pavements in roadways, the structural capacities of subbase and subgrade are important factors that support the carry traffic load. Multi-load level FWD testing was conducted on block pavements to analyze their nonlinear behavior. The deflection ratio due to the increase in load was analyzed to estimate the nonlinearity of block pavements. Finite element method with nonlinear soil model was applied to simulate the actual nonlinear behavior of the block pavement under different levels of load. RESULTS : The results of the FWD testing show that the center deflections in block pavements are approximately ten times greater than that in asphalt pavements. The deflection ratios of the block pavement due to the increase in the load range from 1.2 to 1.5, indicating that the deflection increased by 20~50%. The material coefficients of the nonlinear soil model were determined by comparing the measured deflections with the predicted deflections using the finite element method. CONCLUSIONS : In this study, the nonlinear behavior of block pavements was reviewed using multi-load level FWD testing. The deflection ratio proposed in this study can estimate the nonlinearity of block pavements. The use of nonlinear soil model in subbase and subgrade increases the accuracy of predicting deflections in finite element method.

• 한국측량학회지
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• 제17권1호
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• pp.87-95
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• 1999

본 연구에서는 연직선편차를 구하는 방법들을 고찰하고 천문측량성과와 GPS 성과를 이용해 구한 WGS84 타원체에 대한 연직선 편차와 PNU95, EGM96 지오이드 모델로부터 구한 연직선 편차들을 비교하여, 각 방법간의 차이 및 지오이드 모델간의 차이를 살펴보았다. 각 방법으로 구한 연직선 편차를 비교함으로써 다음과 같은 사실을 알 수 있었다. 첫째, 천문경위도를 이용해 구한 연직선 편차와 중력지오이드 모델로부터 구한 연직선 편차는 대부분 비슷한 경향을 보인다. 둘째, 규칙적인 보조점을 사용하여 지오이드 모델로부터 연직선 편차를 구하는 경우 PNU 95와 EGM96 간의 연직선 편차 차이가 천문측량성과에 의한 연직선 편차와 지오이드 모델로부터 구한 연직선 편차간의 차이보다 전반적으로 더 작음을 알 수 있었다. 셋째, 동일한 지오이드 모델을 사용할 때, 보조점의 분포모양에 따른 연직선 편차의 차이는 사용데이터에 의한 차이보다 작았으며 향후 본 방법으로 지오이드모델의 정확도 평가가 가능할 것으로 생각된다.